本文主要利用了搭载在新一代NOAA系列极轨气象卫星上先进的微波探测器(AMSU)资料开展热带气旋热力及云雨结构分析、强度估计以及环境场水汽特征反演及应用研究。 首先，利用向量微波辐射模拟分析AMSU观测对大气中水汽、云雨参数的敏感性，对于热带气旋的热力和云雨特征的响应，在此基础上，利用NOAA/16/17卫星的AMSU资料分析了热带气旋暖心以及云雨结构的特征；模拟计算及卫星资料分析显示，AMSU-A位于50-60GHz氧气吸收线上多个的对流层温度探测通道对于热带气旋的暖心结构具有很好的响应性；随着气旋的强度增大，微波亮温距平及暖心发展的高度随之增加；AMSU-B观测可以揭示热带气旋的云雨结构的分布，特别是对于对流结构分布具有很好的指示意义，对于云雨结构与气旋发展的分析表明气旋强度与其结构的有组织性密切相关。 其次，根据热带气旋中心地面气压的下降是对于气旋对流层上部的增暖的响应，利用热带气旋平均温度距平廓线，构造由250hPa温度距平控制的气旋暖核距平廓线模型，以此为基础建立利用AMSU资料物理反演热带气旋中心的地面气压算法，对2001-2003年发生在西北太平洋区域热带气旋个例进行反演试验，并将反演结果与DORAK技术估计结果进行对比；平均的偏差在11个hPa左右；部分个例的时间序列反演结果基本上可以反映气旋强度的变化。 最后，利用在海洋上AMSU-A的23.8和31.4GHz频率对于大气水汽总量和液态云水的敏感性，通过辐射传输模拟计算建立海洋大气水汽和云水含量反演算法，对热带气旋环境场水汽和云水特征进行反演试验，反演结果与MSPPS产品进行相对比较，对于水汽总量平均偏差为4.5m，云水大约0.23mm；利用反演得到水汽分布分析了在热带气旋发展过程中环境场水汽分布的变化，显示气旋发展过程中水汽输送的重要性。